Closing Carbon Cycles with Renewable Amines (3CRA)

Ontwikkeling van nieuwe chemische recyclingroute op basis van ammonolyse waarmee hoogwaardige bouwstenen opnieuw worden gewonnen en ingezet voor nieuwe kunststoffen.

Projectleider

Vincent Voet

Looptijd

januari 2023 t/m april 2027

Domeinen

Techniek

Kunststoffen zoals polyamiden en polyurethanen zijn lastig te recyclen, vooral wanneer ze afkomstig zijn uit complexe afvalstromen. Binnen Closing Carbon Cycles with Renewable Amines (3CRA) ontwikkelt een consortium van kennisinstellingen en bedrijven een nieuwe chemische recyclingroute op basis van ammonolyse. Hiermee kunnen hoogwaardige bouwstenen zoals aminen opnieuw worden gewonnen en ingezet voor nieuwe kunststoffen. Zo dragen we bij aan een circulaire kunststofketen, verminderen we CO₂‑uitstoot en creëren we nieuwe duurzame grondstoffen voor industrie en maatschappij.

Wat is de aanleiding voor het project?

Veel kunststofproducten bereiken het einde van hun levensduur in een vorm die niet geschikt is voor bestaande recyclingtechnieken. Vooral polyamiden en polyurethanen, veel gebruikt in onder meer textiel, automotive toepassingen en schuimen, komen vaak terecht in verbrandingsinstallaties. Daarmee gaan waardevolle grondstoffen verloren en blijft de CO₂‑uitstoot hoog. Tegelijk groeit in de industrie de vraag naar circulaire monomeren en efficiënte, milieuvriendelijke recyclingmethoden.

Welk probleem lost het project op?

Ammonolyse biedt een kansrijke oplossing. Met behulp van ammonia kunnen deze polymeren worden afgebroken tot zuivere basisstoffen zoals aminen, amiden en carbonzuren. Deze zijn vervolgens opnieuw inzetbaar in het productieproces, waardoor een gesloten materiaalcyclus mogelijk wordt. Wanneer daarbij gebruik wordt gemaakt van groen geproduceerde ammonia, kan de milieu-impact verder worden verlaagd.

Hoe pakt het projectteam dat aan?

Het project ontwikkelt een nieuwe chemische recyclingroute voor polyamiden en polyurethanen via ammonolyse. Hierbij worden kunststoffen afgebroken tot zuivere bouwstenen, zoals aminen en carbonzuren, die opnieuw kunnen worden gebruikt voor hoogwaardige polymeren. Zo ontstaan circulaire grondstromen voor materialen die nu nauwelijks recyclebaar zijn.

De methode richt zich op complexe end‑of‑life kunststoffen uit sorteerinstallaties. Eventuele materiaalverliezen worden aangevuld met aminen uit biomassa of andere afvalstromen. Het consortium onderzoekt verschillende industriële toepassingen en beoordeelt de routes op veiligheid, duurzaamheid en economische haalbaarheid.

Wat zijn de belangrijkste (voorlopige) resultaten?

Binnen het project is onder andere de recycling van polyurethanen en polyaramide aangetoond. Er is hierbij een

nieuwe, snelle en duurzame methode ontwikkeld om aramidevezels van Teijin Aramid te recyclen met behulp van een soort supermagnetron. De vezels – bekend als Twaron en Kevlar – kunnen hiermee binnen een kwartier bijna volledig worden afgebroken tot hun oorspronkelijke bouwstenen, die Teijin opnieuw kan gebruiken voor de productie van nieuwe vezels. Dit vormt een belangrijke doorbraak, omdat aramidevezels tot nu toe nauwelijks recyclebaar waren. RTV Noord heeft een artikel geschreven over deze doorbraak en de resultaten zijn gepubliceerd in het Journal of the American Chemical Society.

Dit project is gekoppeld aan onderzoeksteam HyBRIt dat al eerder de NWO Team Science Award won.